JPS58151420A - 低温用鋳鋼の製造方法 - Google Patents
低温用鋳鋼の製造方法Info
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- JPS58151420A JPS58151420A JP3153682A JP3153682A JPS58151420A JP S58151420 A JPS58151420 A JP S58151420A JP 3153682 A JP3153682 A JP 3153682A JP 3153682 A JP3153682 A JP 3153682A JP S58151420 A JPS58151420 A JP S58151420A
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- JP
- Japan
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- steel
- cast steel
- point
- cooling
- heat treatment
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、低温部材、たとえばＬＮＧ等の貯威、輸送
に使用する各種機器用部材としての鋳鋼の製造方法、と
くに熱処理方法に関する。
に使用する各種機器用部材としての鋳鋼の製造方法、と
くに熱処理方法に関する。
」二記のような用途向けの鋼として、いわゆる９％Ｎｉ
鋼が古くから知られておシ、その圧延材はＬＮＯ貯蔵タ
ンク構造物としてすでに広く使用されている。しかしな
がらこの９％Ｎｉ鋼も、鋳造材としては、実用化のケち
遅れが目立つ。鋳造後の冷却途中で生じる粒界割れの問
題に加え、本来鋳造材は、圧延、鍛造等の塑性加工を受
けないため鋳造組織がそのまま成品に持ち来たされるこ
とから、圧延材に較べ機械的性質に劣る傾向があり、と
くに９％Ｎｉ−鋼の場合には低温靭性に難があるなどの
障害が、その理由として挙けられる。
鋼が古くから知られておシ、その圧延材はＬＮＯ貯蔵タ
ンク構造物としてすでに広く使用されている。しかしな
がらこの９％Ｎｉ鋼も、鋳造材としては、実用化のケち
遅れが目立つ。鋳造後の冷却途中で生じる粒界割れの問
題に加え、本来鋳造材は、圧延、鍛造等の塑性加工を受
けないため鋳造組織がそのまま成品に持ち来たされるこ
とから、圧延材に較べ機械的性質に劣る傾向があり、と
くに９％Ｎｉ−鋼の場合には低温靭性に難があるなどの
障害が、その理由として挙けられる。
しかしながら近時、９％Ｎ１鋼の鋳造後の粒界割れにつ
いては種々な防止策が提案され、現在では殆んど間鵜視
する必要がなくなっている。また、鋳造材の低温靭性に
ついても、成分面での改良策などが出されて可成りのレ
ベルまで改善が可能になってはいる。しかしながら、未
だに圧延材に全く遜色のない低温靭性を得る技術という
ことになると、十分なものは見当らない。
いては種々な防止策が提案され、現在では殆んど間鵜視
する必要がなくなっている。また、鋳造材の低温靭性に
ついても、成分面での改良策などが出されて可成りのレ
ベルまで改善が可能になってはいる。しかしながら、未
だに圧延材に全く遜色のない低温靭性を得る技術という
ことになると、十分なものは見当らない。
本発明は、９％Ｎｉ鋼の鋳造材でその圧延材にも十分匹
適する低温靭性を確保できる低温用鋳鋼の製造方法の提
供を目的とするものである。
適する低温靭性を確保できる低温用鋳鋼の製造方法の提
供を目的とするものである。
一般に、９％Ｎｉ鋼の場合、鋳造材は所要の機械的性質
を確保するために、第１図に示すような焼入れまたは規
準（Ｉ）−焼吏しくＩＩ）の熱処理を行うのが通例であ
る。
を確保するために、第１図に示すような焼入れまたは規
準（Ｉ）−焼吏しくＩＩ）の熱処理を行うのが通例であ
る。
本発明者らは、この熱処理の改良によってすぐれた低温
靭性を得ることを考え、９ｃＸＮ１＠鋼の熱処理法につ
いて、鋭意、笑験、研究を重ねた結果、通常の焼入れ（
規準）と焼戻しの間に、ＡＯ／点〜ＡＱｓ点の温度域に
加熱してそこから冷却するという、今一つの熱処理を追
加することにより、９％Ｎｉ鋳鋼の低温靭性を飛躍的に
向上せしめることができることを知見した。
靭性を得ることを考え、９ｃＸＮ１＠鋼の熱処理法につ
いて、鋭意、笑験、研究を重ねた結果、通常の焼入れ（
規準）と焼戻しの間に、ＡＯ／点〜ＡＱｓ点の温度域に
加熱してそこから冷却するという、今一つの熱処理を追
加することにより、９％Ｎｉ鋳鋼の低温靭性を飛躍的に
向上せしめることができることを知見した。
すなわち本発明は、Ｎ：１７，５〜１２．０％を含有す
る鋳鋼を、ＡＱＪ点〜９５０℃の温度域に加熱保持した
のち空冷以上の冷却速度で冷却し、次いで再度ＡＣ７点
〜ＡＣ３点の温度域に加熱、保持して、空冷以上の冷却
速度で冷却し、しかるのち５６０℃〜ＡＱ（点の温度で
焼戻し処理を行うことを特徴とする低温用鋳鋼の製造方
法を要旨とする。
る鋳鋼を、ＡＱＪ点〜９５０℃の温度域に加熱保持した
のち空冷以上の冷却速度で冷却し、次いで再度ＡＣ７点
〜ＡＣ３点の温度域に加熱、保持して、空冷以上の冷却
速度で冷却し、しかるのち５６０℃〜ＡＱ（点の温度で
焼戻し処理を行うことを特徴とする低温用鋳鋼の製造方
法を要旨とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
まず本発明の対象とする鋳鋼は、基本的にはＮｉ７．５
〜１２．０％の、いわゆる９％Ｎ１鋼と一般呼称される
ものの鋳鋼である。この９％Ｎ１鋼・に関しては、鋳造
時の割れ防止と低温靭性の確保を考慮して本発明者らが
先に開発した下記のような鋳鋼がある（特開昭５６−５
１５５２号）。すなわち、ＣＯ，ｏ ｌ−０，ｔ ０％
、ＳｉＯ，１５％以下、Ｍｎ０９９０％以下、Ｎｉ ７
．５〜１２．ＯＸで、ＭｏとＷＯ２種または２種合計で
０．５０Ｘ以下を含み、残部はＦｅおよび不純物からな
り、不純物中のＰが０．０１５％以下、Ｓが０１００５
％以下である鋼、或いは前記鋼においてＳ量を０．０１
０％まで許容して、代、ｊ）ＫＭｇｏ、００５〜０．０
２０％、またｔｒｉ Ｃａ ｔ ”Ａ ＣＸ” ）含有
せしめた鋼。このような鋼を本発明の対象とするのが、
本発明の目的達成上、つまりすぐれた低温靭性の確保上
置も有利である。
〜１２．０％の、いわゆる９％Ｎ１鋼と一般呼称される
ものの鋳鋼である。この９％Ｎ１鋼・に関しては、鋳造
時の割れ防止と低温靭性の確保を考慮して本発明者らが
先に開発した下記のような鋳鋼がある（特開昭５６−５
１５５２号）。すなわち、ＣＯ，ｏ ｌ−０，ｔ ０％
、ＳｉＯ，１５％以下、Ｍｎ０９９０％以下、Ｎｉ ７
．５〜１２．ＯＸで、ＭｏとＷＯ２種または２種合計で
０．５０Ｘ以下を含み、残部はＦｅおよび不純物からな
り、不純物中のＰが０．０１５％以下、Ｓが０１００５
％以下である鋼、或いは前記鋼においてＳ量を０．０１
０％まで許容して、代、ｊ）ＫＭｇｏ、００５〜０．０
２０％、またｔｒｉ Ｃａ ｔ ”Ａ ＣＸ” ）含有
せしめた鋼。このような鋼を本発明の対象とするのが、
本発明の目的達成上、つまりすぐれた低温靭性の確保上
置も有利である。
本発明の方法では、上記９％Ｎｉ鋳鋼に対し、第２図に
示すヒートパターイの熱処理を行う。すなわちくまず同
図（イ）に示す焼入れまたは規準を施こす。これは、常
法に基く熱処理の場合と同様の条件でよい。すなわち、
ＡＣ３点〜９５０℃間の温度域に加熱し、この温度域に
所要時間保持したのち、水冷または空冷を行う。云う迄
もなくこの熱処理は、水冷では焼入れとなり、空冷のと
きには規準と呼ばれるが、加熱温度はＡＱＪ点以上でな
いと、α→γ変態が得られず、またこれが９５０℃をこ
えると、結晶粒の粗大化が避けられない。加熱保持時間
はとくに限定するものではなく、熱処理対象物としての
鋳鋼のサイズ、とくに肉厚を勘案して適宜法めればよい
。目安としては、肉厚１インチ当り１時間程度である、
焼入れ、規準、つまり水冷、空冷の何れを採るかについ
ても、主に鋳鋼サイズと最終成品に要求される機械的性
質に応じて決定するものである。一般的に云って、高靭
性確保上、水冷の方がよく、なかでも攪拌水冷のような
急速冷却がとくに望ましい。なお、この冷却は少なくと
も２５０℃以下まで行なわないと、変態が不足ぎみとな
る。
示すヒートパターイの熱処理を行う。すなわちくまず同
図（イ）に示す焼入れまたは規準を施こす。これは、常
法に基く熱処理の場合と同様の条件でよい。すなわち、
ＡＣ３点〜９５０℃間の温度域に加熱し、この温度域に
所要時間保持したのち、水冷または空冷を行う。云う迄
もなくこの熱処理は、水冷では焼入れとなり、空冷のと
きには規準と呼ばれるが、加熱温度はＡＱＪ点以上でな
いと、α→γ変態が得られず、またこれが９５０℃をこ
えると、結晶粒の粗大化が避けられない。加熱保持時間
はとくに限定するものではなく、熱処理対象物としての
鋳鋼のサイズ、とくに肉厚を勘案して適宜法めればよい
。目安としては、肉厚１インチ当り１時間程度である、
焼入れ、規準、つまり水冷、空冷の何れを採るかについ
ても、主に鋳鋼サイズと最終成品に要求される機械的性
質に応じて決定するものである。一般的に云って、高靭
性確保上、水冷の方がよく、なかでも攪拌水冷のような
急速冷却がとくに望ましい。なお、この冷却は少なくと
も２５０℃以下まで行なわないと、変態が不足ぎみとな
る。
本発明法の最も特徴的なところは、上記焼入れまたは規
準のあと、同図−）に示すように再度ＡＱ／点〜Ａｃｔ
点間の温度域に加熱、保持して、水冷または空冷を行う
（以下、これを中間熱処理と呼ぶ）点にある。すなわち
、α、γの２相領域に加熱するものであるが、この中間
熱処理を実施すると、強度の若干の低下が伴うものの、
とくに低温靭性は飛躍的な向上をみるのである。第３図
は中間熱処理の各種機械的性質に対する影響を示す笑験
結果を表わしたものである。これは、９％Ｎ１鋳鋼につ
いて、８００℃×１時間水冷の焼入れを行なったあと、
種々な温度で３時間保持後水冷する中間熱処理を実施し
または実施せず、５８０℃×１時間水冷の焼戻しを行な
った場合のデータによるものである。同図によれば、中
間熱処理は低温靭性の向上にきわめて有効なことが判る
。そうしてその効果は熱処理温度がＡＣ３点側に近い程
大きい。
準のあと、同図−）に示すように再度ＡＱ／点〜Ａｃｔ
点間の温度域に加熱、保持して、水冷または空冷を行う
（以下、これを中間熱処理と呼ぶ）点にある。すなわち
、α、γの２相領域に加熱するものであるが、この中間
熱処理を実施すると、強度の若干の低下が伴うものの、
とくに低温靭性は飛躍的な向上をみるのである。第３図
は中間熱処理の各種機械的性質に対する影響を示す笑験
結果を表わしたものである。これは、９％Ｎ１鋳鋼につ
いて、８００℃×１時間水冷の焼入れを行なったあと、
種々な温度で３時間保持後水冷する中間熱処理を実施し
または実施せず、５８０℃×１時間水冷の焼戻しを行な
った場合のデータによるものである。同図によれば、中
間熱処理は低温靭性の向上にきわめて有効なことが判る
。そうしてその効果は熱処理温度がＡＣ３点側に近い程
大きい。
降伏強度に対してはこの中間熱処理は多少弊害を及ぼす
が、これも熱処理温度がＡＯＪ点に近づけば、殆んど排
除され問題ない。その他引張強度をはじめ、伸びや絞り
には大した影響はみられない。したがって中間熱処理温
度としては、でき、るだけＡｃ３点に近く設定するのが
好ましいと云える。また、加熱保持時間および冷却方式
については、先の（イ）の場合同様、最終製品に対する
機械的性質の要求値や鋳鋼のサイズ等を考慮して適宜決
定すればよい。この場合も冷却方式については、靭性向
上の観点から急速冷却が推奨される。なお、前記焼入れ
等（イ）と同様、変態の完全を期するためには、冷却は
やはり２５０℃程度より下まで行うことが必要である。
が、これも熱処理温度がＡＯＪ点に近づけば、殆んど排
除され問題ない。その他引張強度をはじめ、伸びや絞り
には大した影響はみられない。したがって中間熱処理温
度としては、でき、るだけＡｃ３点に近く設定するのが
好ましいと云える。また、加熱保持時間および冷却方式
については、先の（イ）の場合同様、最終製品に対する
機械的性質の要求値や鋳鋼のサイズ等を考慮して適宜決
定すればよい。この場合も冷却方式については、靭性向
上の観点から急速冷却が推奨される。なお、前記焼入れ
等（イ）と同様、変態の完全を期するためには、冷却は
やはり２５０℃程度より下まで行うことが必要である。
本発明法の場合にも、上記中間熱処理後、最終熱処理と
して、第２図（ハ）に示すように焼戻しを行う。焼戻し
は、常法と変わらず、５６０℃〜ＡＣ７点間の温度域に
加熱して行うものである。加熱温度は５６０℃未満では
、焼戻し脆性の点で問題となる。なお、ＡＣ７点以下で
ないと、焼戻し処理の効果がないのは云う迄もない。加
熱保持時間および冷却方式は、前記中間熱処理などの場
合同様、最終製品の機械的性質に関する要求の高さや鋳
鋼サイズ等を考慮して適当に決めればよい。ただし冷却
については、鋳鋼の脆化を避ける意味から、少なくとも
脆化域は急速冷却とするのが望ましい。
して、第２図（ハ）に示すように焼戻しを行う。焼戻し
は、常法と変わらず、５６０℃〜ＡＣ７点間の温度域に
加熱して行うものである。加熱温度は５６０℃未満では
、焼戻し脆性の点で問題となる。なお、ＡＣ７点以下で
ないと、焼戻し処理の効果がないのは云う迄もない。加
熱保持時間および冷却方式は、前記中間熱処理などの場
合同様、最終製品の機械的性質に関する要求の高さや鋳
鋼サイズ等を考慮して適当に決めればよい。ただし冷却
については、鋳鋼の脆化を避ける意味から、少なくとも
脆化域は急速冷却とするのが望ましい。
次に、本発明の実施効果を更に具体的に述べる。
第１表に示す鋼成分を有する９％Ｎ１鋼を、各５０に９
高周波炉でｍ製し、肉厚３ＯＮ９重量４０峠のキールブ
ロックに鋳造した。鋳造後、押湯部分を除去したものか
ら、ａＯａ＋角、１５０ｆｉ長の供試材を採取し、第２
表に示す条件の熱処理を行った。
高周波炉でｍ製し、肉厚３ＯＮ９重量４０峠のキールブ
ロックに鋳造した。鋳造後、押湯部分を除去したものか
ら、ａＯａ＋角、１５０ｆｉ長の供試材を採取し、第２
表に示す条件の熱処理を行った。
熱処理後、各供試材からＪ工Ｓ４号引張試験片および５
１８４号（２關■ノツチ付）シャルヒ“−衝撃試験片を
切り出し、各試験に供した。
１８４号（２關■ノツチ付）シャルヒ“−衝撃試験片を
切り出し、各試験に供した。
第３表に、引張試験結果および一１９６℃での衝撃エネ
ルギー（ｖＥ −／９４ ）を示す０第 １
表 （ｗｔ％） 第 ２ 表 第 ３ 表 第８表において、本発明に基〈熱処理を実施した添字ｌ
のものはその何れもが、それぞれ同一素材を用い従来法
で熱処理を行なった添字２のものに較べ、低温下での衝
撃特性の点で大巾に勝っており、この衝撃値は９％Ｎｉ
鋼の圧延材と比較しても全く遜色のないものといえる。
ルギー（ｖＥ −／９４ ）を示す０第 １
表 （ｗｔ％） 第 ２ 表 第 ３ 表 第８表において、本発明に基〈熱処理を実施した添字ｌ
のものはその何れもが、それぞれ同一素材を用い従来法
で熱処理を行なった添字２のものに較べ、低温下での衝
撃特性の点で大巾に勝っており、この衝撃値は９％Ｎｉ
鋼の圧延材と比較しても全く遜色のないものといえる。
またその他の機械的性質をみても、本発明法の適用によ
る悪影響は降伏強さ以外は殆んど認められず、伸び、絞
りなどはむしろ本発明法によったものの方が高い値を示
している。しかも降伏強嘔についても目立って劣ってい
るのは素材がＡの場合だけで、これは中間熱処理温度を
もつと高くそのＡＣＪ点７３４℃に近づけることによっ
て、可成りのところまで改善することが可能である。
る悪影響は降伏強さ以外は殆んど認められず、伸び、絞
りなどはむしろ本発明法によったものの方が高い値を示
している。しかも降伏強嘔についても目立って劣ってい
るのは素材がＡの場合だけで、これは中間熱処理温度を
もつと高くそのＡＣＪ点７３４℃に近づけることによっ
て、可成りのところまで改善することが可能である。
以上の説明から明らかなように本発明の製造方法によれ
ば、９％Ｎｉ鋳鋼の低温靭性をその圧延材に全く遜色の
ないレベルまで改善することが可能であシ、したがって
本発明は９％Ｎ１鋳鋼のＬＮＧ用機器関係への用途拡大
を図る上できわめて有用なものと云える。
ば、９％Ｎｉ鋳鋼の低温靭性をその圧延材に全く遜色の
ないレベルまで改善することが可能であシ、したがって
本発明は９％Ｎ１鋳鋼のＬＮＧ用機器関係への用途拡大
を図る上できわめて有用なものと云える。
第１図は９％Ｎｉ鋳鋼の従来の熱処理法についてそのヒ
ートパターンを示す図、第２図は本発明法に基づく熱処
理のと一ドパターンを示す図、第３図は本発明法におけ
る中間熱処理の各機械的性質に及ぼす影響を示す実験デ
ータを示す図、である。 自発手続補正書 昭和５７年３月５日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 ２、 発明の名称 低温用鋳鋼の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名 称 （２１１）住友金属工業株式会社代表者熊谷典
文 ４、代理人 願書及び明細書「発明の詳細な説明」の欄６、補正の内
容 （補正した願書を別紙のとおり添付します。）（２）明
細書の第３頁末行から第４頁第３行にかけて「鋳鋼であ
る。・・・・・・鋳鋼がある（特開昭５６−５１５５２
号）。」とあるのを［鋳鋼であるが、本発明の方法を本
発明者らが先に開発した下記成分の９％Ｎｉ鋳鋼（特開
昭５６−５１５５２号）に適用すると一層優れた鋳鋼が
得られる。」に補正します。 （３）明細書の第４頁第１１行から同第１３行にかけて
［含有せしめた鋼。・・・・・・確保土量も有利である
。」とあるのを［含有せしめた鋳鋼で、鋳造時の割れ発
生がなく、低温靭性が良好なことを特徴とする。」に補
正します。 （４）明細書の第８頁の第１表を別紙のとおり補正しま
す０ 以上
ートパターンを示す図、第２図は本発明法に基づく熱処
理のと一ドパターンを示す図、第３図は本発明法におけ
る中間熱処理の各機械的性質に及ぼす影響を示す実験デ
ータを示す図、である。 自発手続補正書 昭和５７年３月５日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 ２、 発明の名称 低温用鋳鋼の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名 称 （２１１）住友金属工業株式会社代表者熊谷典
文 ４、代理人 願書及び明細書「発明の詳細な説明」の欄６、補正の内
容 （補正した願書を別紙のとおり添付します。）（２）明
細書の第３頁末行から第４頁第３行にかけて「鋳鋼であ
る。・・・・・・鋳鋼がある（特開昭５６−５１５５２
号）。」とあるのを［鋳鋼であるが、本発明の方法を本
発明者らが先に開発した下記成分の９％Ｎｉ鋳鋼（特開
昭５６−５１５５２号）に適用すると一層優れた鋳鋼が
得られる。」に補正します。 （３）明細書の第４頁第１１行から同第１３行にかけて
［含有せしめた鋼。・・・・・・確保土量も有利である
。」とあるのを［含有せしめた鋳鋼で、鋳造時の割れ発
生がなく、低温靭性が良好なことを特徴とする。」に補
正します。 （４）明細書の第８頁の第１表を別紙のとおり補正しま
す０ 以上
Claims (1)
- （ｇ Ｎｉ７．５〜１２．０％を含有する鋳鋼を、Ａ
Ｃ３点〜６５０°の温度域に加熱保持したのち空冷以上
の冷却速度で冷却し、次いで再度ＡＣ７点〜ＡＣＪ点の
温度域に加熱、保持して、空冷以上の冷却速度で冷却し
、しかるのち５６０℃〜ＡＣ１点の温度で焼戻し処理を
行うことを特徴とする低温用鋳鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153682A JPS58151420A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 低温用鋳鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153682A JPS58151420A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 低温用鋳鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151420A true JPS58151420A (ja) | 1983-09-08 |
Family
ID=12333910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3153682A Pending JPS58151420A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 低温用鋳鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151420A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107219A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Kawasaki Steel Corp | 低降伏比を有する低温用鋼板の製造方法 |
| JP2009011989A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Techno M:Kk | 成形フィルタ |
-
1982
- 1982-02-27 JP JP3153682A patent/JPS58151420A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107219A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Kawasaki Steel Corp | 低降伏比を有する低温用鋼板の製造方法 |
| JP2009011989A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Techno M:Kk | 成形フィルタ |
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